説明内容 〇クリアランス基本フローとの比較〇クリアランスの流れ〇目的及び本測定方法〇電離イオン測定装置について〇前回一部補正からの主な変更予定の内容〇放射能濃度の測定及び評価の方法 Ningyo-toge Environmental Engineering Center

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1 放射能濃度の測定及び評価の方法の認可申請書概要 ( 電離イオン測定装置による単独の放射能濃度測定 ) 平成 30 年 04 月 18 日 人形峠環境技術センター 環境保全技術開発部設備処理課

2 説明内容 〇クリアランス基本フローとの比較〇クリアランスの流れ〇目的及び本測定方法〇電離イオン測定装置について〇前回一部補正からの主な変更予定の内容〇放射能濃度の測定及び評価の方法 Ningyo-toge Environmental Engineering Center

3 〇クリアランス基本フローとの比較 内容 基本フロー ( 原子炉施設 ) 遠心分離機フロー ( ウラン取扱施設 ) 前処理 前処理無し 専用容器収納 取出し 不純物除去 専用容器収納 切断 専用容器収納 取出し 分解 切断 希硫酸による超音波洗浄 水による超音波洗浄又はジェット洗浄 評価対象放射性物質の選択 著しい偏りのないことの確認 規則の 評価対象放射性物質 (33 核種 ) から該当施設の汚染状況により 90% ルールで絞込んで評価対象放射性物質を選択 主要な評価対象放射性物質の平均放射能濃度の評価結果がクリアランスレベル以下 評価対象放射性物質の平均放射能濃度の評価結果がクリアランスレベルの 倍以下 規則の 評価対象放射性物質 に従いウラン 5 核種全てを評価対象放射性物質として選択 ( 絞込みは行わない ) 評価単位における測定単位の全面の測定結果のうち 測定単位の最大放射能濃度の評価結果がクリアランスレベル以下 放射能濃度の決定 測定単位からサンプリングした試料で評価単位毎に調製した試料を測定し 評価対象放射性物質の放射能濃度を決定 直接測定による評価対象放射性物質の放射能濃度を決定 計算 ( スケーリングファクタ等 ) による評価対象放射性物質の放射能濃度を決定 評価単位における測定単位の全面の測定結果から評価した平均放射能濃度による評価対象放射性物質の放射能濃度を決定

4 〇クリアランスの流れ 遠心機の取り出し 保管中の遠心分離機は クレーン 専用台車で遠心機処理設備へ搬送 分解 切断及び除染処理 クリアランス対象物施設名 : 濃縮工学施設材質 : 鉄材及びアルミ材重量 : 約 6ton 形状 : 単純円筒 遠心分離機 : 内表面にウラン 化合物が付着した表面汚染 分解 切断 除染 放射能濃度測定 ( 全数 ) 放射能濃度の確認申請 放射能濃度現地確認 ( 原子力規制庁 ) 確認証の交付 電離イオン測定装置 ( 電離箱 ) 測定 ( 全数 ) イオン電流値等 ウラン5 核種の放射能割合全 α 放射能濃度評価式クリアランスの評価 クリアランス評価 1 評価単位重量 :1ton 以下又は ton 以下 2 評価単位種類 :2( 鉄材, アルミ材 ) 3 測定単位種類 :6( 鉄材 :2, アルミ材 :4) 4 抜取り測定 ( 実績 ) 抜取り数 :JIS Z 回目 150( きつい検査 :50 3) 2 回目,3 回目 96( なみ検査 :32 3) 4 回目 50( なみ検査 :50 1) 5 ΣD/C 1(0.2: 実績 ) 6 3σ 評価により測定の妥当性確認 放射能濃度現地確認 管理区域からの持出し 保管又は再活用 保安規定に基づく持出しサーベイ ストックエリアへ運搬 保管, センター内又は周辺で環境資材として活用

5 〇目的及び本測定方法 目的 電離イオン測定装置単独による濃縮工学施設に保管中の使用済み遠心分離機部品の放射能濃度の測定及び評価の方法について説明し 目的, 測定方法及評価方法を原子力規制庁殿にご理解頂くことを目的とする 本測定方法 現在の認可は審査中に電離イオン測定装置が追加されたことから 一部の遠心分離機部品の測定及び評価は 2 種類 ( 遠心機部品サーベイ装置と電離イオン測定装置 ) で測定しており 検出性能の高いことが確認された電離イオン測定装置単独で測定する 現測定方法 本測定方法 部品 (1) 部品 (2) 部品 (3) 中央円筒部部品 (3) フランジ部部品 (4) 遠心機部品サーベイ装置 電離イオン測定装置 電離イオン測定装置 (Bq/g) 遠心機部品サーベイ装置 (Bq/g) 検出性能評価 ( 検出限界値比較 ) 1 2 台,4 台分を一括測定 2 測定時間が短時間で約 分間 イオンセンサ データ収集解析装置 送風機フィルタダクト 測定室 d: 約 1m w: 約 3.2m h: 約 0.5m 約 7.2m 部品 (1), 部品 (2) 及び部品 (3) 中央円筒部 送風機フィルタダクト 多機能型風速計 ( 風速 温度 湿度 ) サーヘ イメータ 部品 (3) フランジ部及び部品 (4)

6 〇電離イオン測定装置について 270 n =1382 Xbar=3.09 s = バックグラウンド測定 n =1382 Xbar= s = 対象物測定 電離イオン測定装置による全 α 放射能の測定原理 電離イオン測定装置の測定データ例 ( 遠心分離機外容器 ) 全体測定室 電離イオン測定装置の外観写真

7 〇前回一部補正からの主な変更予定の内容 1 放射能濃度の測定条件の見直し 事前に電離イオン測定装置の健全性を確認する点検の実施等を追加 2 全 α 放射能濃度を決定する方法に関する誤差の評価方法の見直し 偶発誤差 ( 校正用基準線源, 重量計, 正味イオン電流値及び電流計の誤差 ) と系統誤差 ( 校正用基準線源と放射性物質のエネルギー差異による誤差をまとめて評価 ) に整理し 誤差の伝播で合成 (0.50 程度 0.42 程度 ) 安全係数の見直し (84% 1.84) 3 使用施設保安規定との整合による見直し 図 1 保安に関する組織 : 担当理事の追加等 4 記載の適正化 標準偏差の補正係数の設定の経緯追記の具体化及び不要部分の削除等

8 〇放射能濃度の測定及び評価の方法の概要 放射能濃度確認対象物の種類 1. 放射能濃度確認対象物の概要昭和 54 年から平成 2 年の間 ウラン濃縮試験に供した遠心分離機の部品 ウラン濃縮パイロットプラント遠心分離機部品 ( 台数 : 数千台物量 : 約 6ton) ウラン供給量天然ウラン原料 (NU)477ton-U 回収ウラン原料(RU)57ton-U 数百台の使用済遠心分離機は分解 除染 ( 湿式化学除染 ) 及び切断処理を実施済み一部の部品 (1), 部品 (2) 及び部品 (3) の各放射能濃度確認対象物には, 試料を採取した孔がある 2. 放射能濃度確認対象物の種類 使用済遠心分離機を分解及び除染した 部品 ( 部品 (1) から部品 (4) の 4 部品 ) 部品 (1) 部品 (2) 部品 (3) 3. 放射能濃度確認対象物の汚染の状況 NU 使用の遠心機 UF 6 ガスに曝されることによるウラン付着 : 234 U, 235 U, 238 U 部品 (4) パイロットプラント遠心機 遠心分離機概略構造図 [1] 遠心機処理設備共用使用に伴うRUのクロスコンタミネーション汚染 : 232 U, 236 U RU 使用の遠心機 RU:UF 6 ガスに曝されることによるウラン付着 : 232 U, 234 U, 235 U, 236 U, 238 U

9 〇放射能濃度の測定及び評価の方法の概要 放射能濃度確認対象物の種類 3.1 放射能濃度確認対象物の汚染状況調査 ( 遠心機部品サーベイ装置等による放射能濃度測定 ) 測定試料 分解及び除染した OP-1B 遠心分離機のうち カスケード位置をパラメータ ( 濃縮段 原料供給段 廃品段 ) に選定したそれぞれ 5 台 ( 合計 15 台 ) の部品 (1) 部品 (2) 及び部品 (3) クリアランスの ton の評価単位の代表性を担保するため JISK0060 産業廃棄物の サンプリング方法に基づいた物量をサンプリング 測定方法 ZnS(Ag) シンチレーション検出器による全 α 放射能測定 検出限界値全 α 表面密度 :0.08Bq/cm 2 ( 放射能濃度換算で 0.02Bq/g 以下 ) 測定結果 各測定単位における計数は数カウントであり それぞれの数値の差が誤差範囲の標準偏差の 3 倍の誤差以下であり 測定値がいずれも検出限界値未満であることから 放射能濃度確認対象物が湿式化学除染によって十分に除染できており, 低い汚染レベルである

10 〇放射能濃度の測定及び評価の方法の概要 放射能濃度確認対象物の種類 3.1 放射能濃度確認対象物の汚染状況調査 ( スペクトロメータによるウラン核種の放射能濃度測定 ) 測定試料 分解及び除染した OP-1B 遠心分離機のうち カスケード位置をパラメータ ( 濃縮段 原料供給段 廃品段 ) にして選定したそれぞれ 5 台 ( 合計 15 台 ) の部品 (1) 部品 (2) 部品 (3) 及び部品 (4) から採取した 180 個の試料 測定方法 荷電粒子半導体検出器によるウラン核種の放射能測定 検出限界値 Bq/g~ Bq/g( 各ウラン核種 ) 測定結果 項目 放射性物質名 232 U 234 U 235 U 236 U 238 U 基準値 (Bq/g) 検出数 ( 個 ) DL(Bq/g) 0 (DL: 0.04) 17 0 (DL: 0.06) 0 (DL: 0.05) 6 放射能濃度の最大値 (Bq/g) 放射能濃度の平均値 (Bq/g) ウラン核種濃度は基準値よりも小さい

11 〇放射能濃度の測定及び評価の方法の概要 評価単位 1. 放射能濃度分布の均一性及び想定される放射能濃度の評価放射能濃度確認対象物は湿式化学除染を行っているため ウラン濃度の局所的な偏りはないものと考えられ 更に放射能濃度確認対象物の汚染状況調査結果 ( ウラン核種濃度測定 ) の評価からも各ウラン核種濃度の分布に著しい偏りはなく 各基準値を超えることはないものと想定される 項目 放射性物質名 232 U 234 U 235 U 236 U 238 U 基準値 (Bq/g) 検出数 ( 個 ) 0( 不検出 ) 17 0( 不検出 ) 0( 不検出 ) 6 検出限界値 (Bq/g) 放射能濃度の最大値 (Bq/g) 放射能濃度の平均値 (Bq/g) 放射能濃度の平均値の上限値 チェビシュエフの不等式 (Bq/g)

12 〇放射能濃度の測定及び評価の方法の概要 評価単位 2. 評価単位の重量及び設定 評価単位の重量は 放射能濃度確認対象物の汚染の状況を踏まえ 放射能濃度の測定及び方法の認可について 2. 放射能濃度確認規則第 6 条第 2 号関係 (3) に示された考え方を基に 以下の放射能濃度の分布の均一性及び想定される放射能濃度を確認した上で ton 未満 (1ton 未満又は ton 未満 放射能濃度が検出限界値を超えており最大値が最小値の 倍以下又は 放射能濃度が検出限界値以下で当該検出限界値がクリアランスレベルの 1/ 以下 ) とする 2.1 均一性及び想定される放射能濃度の確認 全ての測定単位の全面の全 α 放射能を測定し 全 α 放射能濃度の最大値を核種別の放射能割合で按分した評価対象放射性物質の放射能濃度に著しい偏りのないことを確認する 著しい偏りのないことの確認の方法 測定単位 : 鉄系測定単位 1:2 台分の部品 (1) 約 5kg, 約 8kg 鉄系測定単位 2:2 台分の部品 (2) 約 kg, 約 11kg, 約 16kg アルミ系測定単位 1:2 台分の部品 (3) 中央円筒部 約 130, 約 240kg アルミ系測定単位 2:4 台分の部品 (3) 上下 F 部 約 56kg, 約 60kg アルミ系測定単位 3:4 台分の部品 (4) 約 8kg 又は, 約 kg 測定対象 : 全 α 放射能, 放射能濃度確認対象物 測定装置 : 電離イオン測定装置 検出限界放射能濃度 ( 全 α 放射能濃度 :< Bq/g) 鉄系測定単位 :< Bq/g アルミ系測定単位 :< Bq/g 判断基準値 : 232 U:0.1Bq/g 234 U, 235 U, 238 U:1Bq/g 236 U:Bq/g 約 2.1m イオンセンサ データ収集解析装置 イオンセンサ 送風機フィルタダクト 測定室 d: 約 1m w: 約 3.2m h: 約 0.5m 約 7.2m 多機能型風速計 ( 風速 温度 湿度 ) 電離イオン測定装置の概略図 例 : 部品 (1)(OP-1B)

13 〇放射能濃度の測定及び評価の方法の概要 放射能濃度を決定する方法 1. 放射能濃度の測定方法 全 α 放射能濃度測定例 : 遠心分離機外容器 1 重量測定 : 汎用の重量計による測定 2 イオン電流測定 ( 測定前に健全性の確認の点検実施 ) 測定条件 1 配置位置 : 測定台の向かって左端より50mm~2,600mmの範囲 2 風速 :16m/s~18m/s 3 事前循環時間 :90 秒間 4 測定時間 :0 秒間以上 5 1 回の測定時間 : 約 0.07 秒間 6 正味イオン電流値 : A 以下 ~ A 以下 イオンセンサ 送風機フィルタダクト 多機能型風速計 ( 風速 温度 湿度 ) B.G 測定 イオンセンサ 多機能型風速計 ( 風速 温度 湿度 ) B.G 測定 イオンセンサ 多機能型風速計 ( 風速 温度 湿度 ) 対象物測定 送風機フィルタダクト 送風機フィルタダクト 3 測定データ 放射能濃度確認対象物の重量値 :X.Xkg(n 個 ) 放射能濃度確認対象物のイオン電流値 :X.XX -12 A レベル (0 秒間測定で 1,382 個 )

14 〇放射能濃度の測定及び評価の方法の概要 放射能濃度を決定する方法 2. 放射能濃度の評価方法 全 α 放射能濃度測定データ例 B.G イオンセンサ 多機能型風速計 ( 風速 温度 湿度 ) n =1382 Xbar=3.09 s = イオン電流の測定値 測定前 B.G 送風機フィルタダクト 54 イオンセンサ 多機能型風速計 ( 風速 温度 湿度 ) n =1382 Xbar= s = 対象物測定 対象物 B.G 送風機フィルタダクト イオンセンサ 送風機フィルタダクト 多機能型風速計 ( 風速 温度 湿度 ) s = 正味イオン電流値の算出例 n =1382 Xbar= 測定後 B.G 正味イオン電流値の算出例 B.G イオン電流値の標準偏差の算出例 i i i i Net Net Net Net i G i B. G (1) ( ) nb. G nb. G nb. G nb. G nb. G (2) AveB. G AveB. G AveB. G 3.29 nb. G n , (3)

15 i i i TDL TDL TDL 著しい偏りのないことの確認例 ( 評価単位内の測定単位の全 α 放射能濃度の最大値で確認 ) 検出限界イオン電流値の評価 イオン電流値の有意性の評価 〇放射能濃度の測定及び評価の方法 AveB. G ih 6.00 A 放射能濃度の評価方法 2. 放射能濃度の評価方法 14 (4) i Max( i Vs i ) (5) H Net TDL i Max 6.00 Vs 5.05 H ( ) ( 有意値 ) C C C H H H 全 α 放射能濃度の評価 ( Bq / g) ( Bq / g) ( Bq / g) ih CF W (6) ,000 1,224 66, Bq / g 放射能濃度がクリアランスレベル以下で著し偏りがないことを確認 放射能濃度の評価例及びクリアランスの判断例 評価単位重量の設定評価単位内の測定単位の放射能濃度を著しい偏りのないことの確認と同様に評価し 下記の条件と比較検討によって 合致した場合は ton それ以外は 1ton の評価単位 条件 1: 主要核種の放射能濃度が検出限界値を超えており 評価単位内の当該放射能濃度の最大値が最小値の 倍以内の場合条件 2: 主要核種の放射能濃度が検出限界値以下であり 当該検出限界値がクリアランスレベルの 1/ 以下の場合 D 評価式 (6) により評価単位の全 α 放射能濃度を評価 ( 鉄系測定単位の例 ) TF ( Bq / g) nf1 k 1 ( i CF F1k F1 k 1 nf1 nf 2 W nf F1k k 1 k 1 2 ( i F 2k W F 2k CF D/Cが1 以下でクリアランスに適用可能と判断 ) F 2 ) (7) 核種 ( クリアランスレヘ ル ) 全 α 放射能濃度 : Bq/g 全 α 放射能濃度の最大値例 : Bq/g( 有意値 ) 核種 232 U ウラン 5 核種の放射能割合 234 U 235 U 236 U 238 U 割合 5.68E E E E E-01 核種 ( クリアランスレヘ ル ) 232 U (0.1Bq/g) 按分 放射能濃度 234 U (1Bq/g) 235 U (1Bq/g) 236 U (Bq/g) 238 U (1Bq/g) 放射能濃度 1.05E E E E E-02 全 α 放射能濃度例 : Bq/g 全 α 放射能濃度 : Bq/g 核種 232 U ウラン 5 核種の放射能割合 234 U 235 U 236 U 238 U 割合 5.68E E E E E U (0.1Bq/g) 放射能濃度及び D/C 234 U (1Bq/g) 235 U (1Bq/g) 按分 236 U (Bq/g) 238 U (1Bq/g) D/C 放射能濃度 1.05E E E E E-02 - D/C 1.05E E E E E E-02

16 〇放射能濃度の測定及び評価の方法の概要 放射能濃度を決定する方法 3. 放射能濃度の基準を満足することの条件 評価単位におけるそれぞれの評価対象放射性物質 ( 232 U 234 U 235 U 236 U 及び 238 U) の放射能濃度をそれぞれの基準値 ( 232 U:0.1Bq/g 234 U:1Bq/g 235 U:1Bq/g 236 U:Bq/g 及び 238 U:1Bq/g) で除した値 (D/C) の総和 (ΣD/C) が 1 を超えないことを条件とする D D D D D (8) C 232 C 234 C 235 C 236 C 238 ここで D 232 : 232 U 放射能濃度 (Bq/g) D 234 : 234 U 放射能濃度 (Bq/g) D 235 : 235 U 放射能濃度 (Bq/g) D 236 : 236 U 放射能濃度 (Bq/g) D 238 : 238 U 放射能濃度 (Bq/g) C: クリアランスレベル C 232 :0.1Bq/g C 234,C 235 及び C 238 :1Bq/g C 236 :Bq/g

17 〇放射能濃度の測定及び評価の方法の概要 放射能濃度を決定する方法 4. 電離イオン測定装置の妥当性の確認 ( 真値との比較による直線性の確認 ) 各測定単位の最も感度の悪い部分に基準線源を配置して電離イオン 測定によりイオン電流値を測定し 全 α 線表面放出率とイオン電流 値を比較した 基準線源配置図 電離イオン測定装置と基準線源の全 α 線表面放出室とイオン電流値に正の相関性があることから 電離イオン測定装置の測定値の直線性が示された

18 〇放射能濃度の測定及び評価の方法の概要 放射能濃度を決定する方法 5. 電離イオン測定装置の妥当性の確認 ( 適切な換算係数の設定 ) 各測定単位において位置をパラメータして基準線源を配置した測定試験により 求めた換算係数の統計解析 ( 分布形状検定後 3σ 評価 ) によって 適切な換算係数を設定した 単位 ( 14 s -1 A -1 ) 測定単位 データ数 ( 個 ) 最大値 (max) 平均値 (ave) 最小値 (min) 標準偏差 (σ) 正規分布のカイ二乗検定 臨界値検定統計量 P 値 検定結果 α 線強度の換算係数の設定値 鉄系測定単位 鉄系測定単位 アルミ系測定単位 アルミ系測定単位 アルミ系測定単位 (L (L 5.04 (L アルミ系測定単位 1 採取孔 (L 6.34 注 ) 検定結果の (L は, 対数正規分布を示す

19 〇放射能濃度の測定及び評価の方法の概要 放射線測定装置の種類及び測定条件 1. 全 α 放射能濃度の放射線測定装置の種類全 α 放射能濃度の測定に用いる放射線測定装置は 既に認可の実績のある電離イオン測定装置を選択する 2. 放射能濃度確認対象物の測定条件の設定 放射能濃度確認対象物の全 α 放射能濃度の測定に用いる測定条件は 評価単位に対応する確認対象物の全 α 放射能濃度の検出限界値が評価対象放射性物質のクリアランスレベルを下回る 0.1Bq/g 未満に設定する 電離イオン測定装置で確認対象物を測定した際の換算係数は実測定状態において校正用基準線源 ( 241 Am) を用いた校正により 年 1 回の頻度で確認する また 全 α 放射能濃度は, 事前に電離イオン測定装置の健全性を点検により確認してから測定する

20 〇放射能濃度の測定及び評価の方法の概要 放射能濃度確認対象物の保管場所及び保管方法 1. 放射能濃度確認対象物の保管場所 放射能濃度確認対象物は遠心機 部品保管室の遠心機部品保管エリアに保管する 2. 放射能濃度確認対象物の保管方法 放射能濃度確認対象物を保管する遠心機部品保管エリアの周囲にフェンスを設けて施錠し 放射能濃度確認対象物以外の物の混入の防止及び関係者以外の立ち入りの制限を行い適切に管理する 放射能濃度確認対象物には養生を施し 収納ラック及び収納ケージ等に収納したうえで収納ラック及び収納ケージにもカバーを施して保管する 保管にあたっては 収納ラック及び収納ケージ等に整理番号を付番して確認を受けようとする放射能濃度確認対象物であることを明確にする 遠心機部品保管エリアには 確認を受けようとする放射能濃度確認対象物 法第六十一条の二第 1 項の確認を受けた物 これまでに遠心機処理設備において分解 除染処理した遠心分離機の部品 ( 表面密度測定は実施済み ) を保管しているため これらが混在しないようにフェンスで区画して適切に保管 管理する

21 〇放射能濃度の測定及び評価の方法の概要 放射能濃度確認対象物の保管場所及び保管方法 フェンス設置状況 収納容器による保管状況 放射能濃度確認対象物等の物流ルート

22 参考文献 [1] 濃縮事業の概要 : 遠心分離機とは 日本原燃株式会社 2018 年 4 月閲覧

スライド 1

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